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强冲击载荷下多孔钛动态力学性能实验及数值模拟

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北京理工大学学报 2016年第2期36卷 117-121页

作者：王婧任会兰郝莉宁建国北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 北京建筑大学理学院北京100044

对多孔钛在强冲击载荷下的动态力学性能进行了实验和数值模拟研究.通过一级轻气炮分别对孔隙率为30%的试样以及孔隙率为20%的试样进行冲击加载,得到了多孔钛在强冲击载荷下的冲击压力与时间的关系以及其他相关数据.实验测试结果表明,冲... 详细信息

对多孔钛在强冲击载荷下的动态力学性能进行了实验和数值模拟研究.通过一级轻气炮分别对孔隙率为30%的试样以及孔隙率为20%的试样进行冲击加载,得到了多孔钛在强冲击载荷下的冲击压力与时间的关系以及其他相关数据.实验测试结果表明,冲击压力会因试件中孔洞的影响而发生衰减;多孔钛的压力峰值没有产生应力平台,显示出了强烈的衰减特性以及应变率相关的黏弹性特性.本文同时依据实验,利用有限元程序对多孔钛的平板撞击实验进行了数值模拟,所得到的压力时间曲线以及其他重要参数与实验值吻合较好.

关键词：多孔钛材料轻气炮平板撞击试验数值模拟

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轻气炮——研究材料动态力学性能的重要手段

兵器材料科学与工程 1981年第Z1期 18-27页

作者：石克礼

材料动态力学性能的研究是材料研究的新领域,它是研究在脉冲载荷作用下,材料处于“三高”（例如射流侵彻过程中高压达数百万公斤/厘米;、高应变率达10;1/秒、高温达几千℃）受载条件下的动态响应,包括材料的物态方程,破坏强度或塑性屈... 详细信息

材料动态力学性能的研究是材料研究的新领域,它是研究在脉冲载荷作用下,材料处于“三高”（例如射流侵彻过程中高压达数百万公斤/厘米;、高应变率达10;1/秒、高温达几千℃）受载条件下的动态响应,包括材料的物态方程,破坏强度或塑性屈服强度、应力同应变、应变率之间的关系以及动态破坏等。它和宇航、航空、核爆炸、爆

关键词：轻气炮活塞动态力学性能冲击加热火炮靶板射流侵彻高速弹丸侵彻深度

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两次冲击作用下压装炸药损伤规律研究

爆破器材 2021年第6期50卷 30-36页

作者：张萌昭屈可朋周涛沈飞胡雪垚西安近代化学研究所陕西西安710065

针对装药在多次冲击作用下易产生结构损伤,进而形成热点,引起战斗部提前点火甚至起爆的问题,采用一级轻气炮为加载源,设计了冲击加载模拟实验装置,分别开展了单个10 mm、单个12 mm、两个10 mm和两个12 mm厚端盖4种工况的冲击加载试验。... 详细信息

针对装药在多次冲击作用下易产生结构损伤,进而形成热点,引起战斗部提前点火甚至起爆的问题,采用一级轻气炮为加载源,设计了冲击加载模拟实验装置,分别开展了单个10 mm、单个12 mm、两个10 mm和两个12 mm厚端盖4种工况的冲击加载试验。结合仿真模拟和扫描电子显微镜(SEM),获取了装药内部应力分布规律及损伤特征,分析了加载次数对装药损伤的影响。结果表明:与单次冲击加载相比,炸药在连续两次冲击加载条件下损伤模式仍以拉伸断裂为主;但试样表面裂纹条数增多、分布范围更广、拉伸波叠加以及损伤演化速率提高等因素使得二次冲击加载时炸药内部微裂纹更易发展成为宏观裂纹。

关键词：冲击压装炸药微观损伤轻气炮损伤演化

用于轻气炮弹速测量的新型高信噪比激光测速系统

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电子测量与仪器学报 2021年第5期35卷 154-160页

作者：段中兴杨琪凡李进赵奇峰吴祖堂西安建筑科技大学信息与控制工程学院西安710055 西北核技术研究所西安710024 强动载与效应实验室西安710024

传统激光测速系统易受高温弹前激波发光和空间电磁场的影响,从而导致系统信噪比下降。为获取高质量信号波形,设计了一种可用于轻气炮弹速测量的新型激光测速系统,并提出了激光光路和光电转换电路的改进方法。采用光纤对激光进行引导,避... 详细信息

传统激光测速系统易受高温弹前激波发光和空间电磁场的影响,从而导致系统信噪比下降。为获取高质量信号波形,设计了一种可用于轻气炮弹速测量的新型激光测速系统,并提出了激光光路和光电转换电路的改进方法。采用光纤对激光进行引导,避免长引线的使用,增强了系统抗干扰能力。选择输出功率40mW的固体激光器作为系统光源,设计了具有滤光、聚光功能的复合式激光接收探头,提高了信号光强度。详细分析了测量电路的噪声与带宽,改进和优化了光电转换电路,测量电路的信噪比提升为98dB。轻气炮弹速实际测试结果表明,使用该测速系统获得的信号波形质量良好,测速结果相对扩展不确定度为0.73%,满足轻气炮弹速测量系统需求。

关键词：轻气炮激光测速激波光纤高信噪比

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混凝土材料动态力学性能实验与数值模拟研究

高压物理学报 2011年第6期25卷 533-538页

作者：张柱赵慧于晖北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 太原科技大学应用科学学院山西太原030024

利用轻气炮对素混凝土材料进行了3种不同冲击速度下的动态力学性能实验,得到了时间-应力曲线,随后利用软件进行数值模拟,将模拟结果与实验结果进行比较,解释了飞片和靶板破坏过程中波的传播过程。通过分析发现:混凝土材料表现出明显的... 详细信息

利用轻气炮对素混凝土材料进行了3种不同冲击速度下的动态力学性能实验,得到了时间-应力曲线,随后利用软件进行数值模拟,将模拟结果与实验结果进行比较,解释了飞片和靶板破坏过程中波的传播过程。通过分析发现:混凝土材料表现出明显的率相关性、滞后效应和应力波的衰减特征,这些与材料内部损伤的演化密切相关;混凝土材料在压缩波、边侧稀疏效应和左、右自由表面反射拉伸波的共同作用下,最终形成宏观破碎;实验中靶板尺寸设计合理,有效避免了边侧稀疏效应对锰铜压阻计测试信号的影响。

关键词：轻气炮素混凝土实验数值模拟

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建筑材料抗冲击试验测速系统技术研究

建筑材料抗冲击试验测速系统技术研究

作者：杨琪凡西安建筑科技大学

学位级别：硕士

建筑材料抗冲击试验中,以轻气炮为发射装置的弹丸速度是一个重要测量参数,在进行超高速撞击试验时,撞击时刻速度的准确测量是试验数据分析中的基础。激光测速法因对弹丸材质和形状没有严格要求,常用于弹丸速度的测量。传统激光弹速测量... 详细信息

建筑材料抗冲击试验中,以轻气炮为发射装置的弹丸速度是一个重要测量参数,在进行超高速撞击试验时,撞击时刻速度的准确测量是试验数据分析中的基础。激光测速法因对弹丸材质和形状没有严格要求,常用于弹丸速度的测量。传统激光弹速测量方法容易受到高温弹前激波发光和空间电磁场影响从而导致系统信噪比下降。为获取高质量的信号波形,研究和实现了一种用于轻气炮弹速测量的新型激光测速系统,通过光路与电路上的改进,提高了系统抗干扰能力,并在二级轻气炮试验中对新的激光测速系统做了测试,取得了较满意的测量结果。论文主要研究内容如下:（1）综述了超高速撞击试验中使用到的发射装置以及对应的弹丸速度测量方法,梳理和分析了用于弹丸速度测量的激光测速技术研究现状,通过对激光测速系统信号特征的理论推导和仿真模拟,分析总结了传统激光测速法存在的问题。（2）针对传统激光测速系统光路结构存在的不足,改进了光路结构,理论分析了新的光路结构对激光与光纤之间耦合效率的影响,优化了光电转换放大电路并对电路噪声和带宽进行了分析与计算。场地测试结果表明,改进后的光路结构能够有效提升光耦合效率和系统抗干扰能力;（3）在分析电压比较器参数以及电路仿真的基础上,优化了电压比较电路的参考电压档位,设计并制作了连接光电转换电路与测速系统的电压比较电路。分析了弹速测量系统的功能需求,采用Qt开发工具,开发了基于ARM与Linux的抗冲击试验弹速测量系统,现场测试结果验证了测速系统的性能;（4）以西北核技术研究院的二级轻气炮为试验平台,开展了测速系统的场地测试试验,分析了测速试验中出现的问题,完善和改进了测速系统各部件的功能和性能。

关键词：超高速撞击轻气炮激光测速光电转换电压比较器

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B-C-N化合物新相的冲击波合成

高压物理学报 2014年第1期28卷 29-34页

作者：王俊莉刘福生包兴明彭小娟马海云西南交通大学高压科学与技术实验室四川成都610031 四川理工学院物理系四川自贡643000

理论预言,B-C-N化合物可能存在多种结构,并具有优良的物理性能,因此其合成研究引起了各国学者的关注。运用二级轻气炮冲击加载与样品回收技术,在40GPa压力附近探索了B-C-N化合物的新相合成条件。X射线衍射、高分辨率透射电镜、电子衍射... 详细信息

理论预言,B-C-N化合物可能存在多种结构,并具有优良的物理性能,因此其合成研究引起了各国学者的关注。运用二级轻气炮冲击加载与样品回收技术,在40GPa压力附近探索了B-C-N化合物的新相合成条件。X射线衍射、高分辨率透射电镜、电子衍射、X射线光电子能谱等检测技术的分析结果表明,3种不同原子比例的B-C-N前驱物在40GPa的强冲击合成条件下,均能生成一种新的B-C-N致密新相单晶体,尺寸约为60nm。具有这种结构的B-C-N化合物在文献中未见报道。研究结果对进一步探索B-C-N新相的结构形态及其高温高压合成条件具有参考意义,也为理论工作者提供了一种新的B-C-N结构模型。

关键词： B—C—N化合物超硬材料冲击合成轻气炮

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利用二级轻气炮实现重弹丸裸体击靶技术研究

爆轰波与冲击波 1995年第2期 19-22页

作者：王贵朝张克明

介绍了利用３０ｍｍ口径的二级轻气炮作为发射手段，将２０￣４５ｇ重的钢弹丸发射到２￣４ｋｍ／ｓ，使弹丸－弹托顺利分离，实现钢弹丸裸体击靶的技术，为利用二级轻气炮开展重弹丸情况下的高速碰撞终点弹道效应研究提供了可靠的实验... 详细信息

介绍了利用３０ｍｍ口径的二级轻气炮作为发射手段，将２０￣４５ｇ重的钢弹丸发射到２￣４ｋｍ／ｓ，使弹丸－弹托顺利分离，实现钢弹丸裸体击靶的技术，为利用二级轻气炮开展重弹丸情况下的高速碰撞终点弹道效应研究提供了可靠的实验技术。

关键词：重弹丸轻气炮裸体击靶

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二级轻气炮性能的近似计算方法

力学与实践 1982年第3期 47-52页

作者：魏叔如蔡尔华中国科学院力学研究所

D、df口符号面积〔米’〕声速!米/秒l见方程(斗),(5)火药气体余容【厘米’/公斤]比热比直径(见图l)〔米]火药力[公斤力·厘米/公斤」轻气体质量〔公斤]火药装药量「公斤]长度(见图l)[米]弹丸质量〔公斤〕活塞质量[公斤]压力[大气压]密... 详细信息

D、df口符号面积〔米’〕声速!米/秒l见方程(斗),(5)火药气体余容【厘米’/公斤]比热比直径(见图l)〔米]火药力[公斤力·厘米/公斤」轻气体质量〔公斤]火药装药量「公斤]长度(见图l)[米]弹丸质量〔公斤〕活塞质量[公斤]压力[大气压]密度〔公斤/米,〕 T温度「K] 活塞速度〔米/秒] 弹丸速度「米/秒1 w容积[米,] X,活塞行程「米〕下标: 0燃烧室 l压缩管;轻气体初始状态 2激波后状态 3反射激波后状态活塞停止时状态一、前言二级轻气炮的性能计算是在轻气炮设计中工G L,M一M尸p选择几何参数和在调试中选择装填条件的依据,国内外的许多研究者对它已作过深人的研究.以q方

关键词：轻气体轻气炮工质出口速度火炮火药力活塞行程反射激波激波管方程计算方法近似计算